22 de Noviembre de 2021
Contaminación

La mitad de la contaminación costera por aguas residuales procede de unos pocos puntos

El análisis de 135.000 cuencas hidrográficas revela que buena parte de los contaminantes procede de las aguas negras y no solo de la escorrentía agrícola.

Vertido submarino de aguas residuales en un arrecife de coral. [Grafner/iStock]

Las aguas residuales vertidas en los ríos y mares de todo el mundo suponen una amenaza para la salud de los seres humanos y los ecosistemas acuáticos. A pesar de que ciertos puntos del planeta son conocidos desde hace tiempo como importantes fuentes de contaminación costera, «nunca hemos comprendido de forma global la magnitud del problema», afirma Cascade Tuholske, geógrafo del Instituto de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Columbia.

Tuholske y sus colaboradores han estudiado ampliamente la cuestión determinando la cantidad de patógenos fecales y de nitrógeno —el cual favorece la proliferación de algas nocivas y la generación de zonas muertas anóxicas— vertidos en el océano con las aguas residuales humanas en casi 135.000 puntos de todo el planeta. Su trabajo revela que aproximadamente la mitad de la contaminación por nitrógeno se atribuye a solo 25 puntos, y que cerca de la mitad de los patógenos procede también de otras tantas fuentes. En algunos casos, tales puntos son, además, coincidentes.

Los investigadores afirman que sus resultados, publicados en PLOS One, podrían asentar las bases de colaboraciones internacionales y ayudar a los responsables políticos a diseñar las estrategias de tratamiento de aguas negras más eficaces en las zonas contaminadas.

Según Tuholske, muchos de los científicos que estudian el impacto de la actividad humana en los ecosistemas costeros se han centrado en la escorrentía agrícola puesto que los fertilizantes que llegan al mar arrastran consigo grandes cantidades de nutrientes y patógenos que pueden dañar el entorno marino. Sin embargo, las repercusiones de las aguas residuales humanas reciben mucha menos atención, asegura Joleah Lamb, científica marina de la Universidad de California, en Irvine, quien no participó en el estudio. En parte, la razón radica en que, a diferencia de la basura o los vertidos de petróleo, las aguas residuales pueden ser invisibles en el mar. «Me han llevado a playas preciosas, aparentemente limpias», explica Lamb, «pero después, al analizar sus aguas, hemos detectado elevadas concentraciones de patógenos de origen humano».

Hay muchas formas de tratar las aguas residuales, cada cual con sus ventajas e inconvenientes, señala Tuholske. Por ejemplo, las plantas de tratamiento de aguas residuales filtran a fondo los patógenos, pero son menos eficaces a la hora de eliminar el nitrógeno. Además, suponen elevados costes de construcción, funcionamiento y mantenimiento. Por otro lado, los sistemas sépticos son más baratos y pueden capturar la mayor parte del nitrógeno, pero son menos eficaces en lo que respecta a evitar que los patógenos alcancen el medio ambiente. La localización de aquellos puntos donde las aguas residuales transportan nitrógeno y patógenos permitiría a los responsables políticos encontrar las soluciones más eficaces, afirma Tuholske.

Con el fin de subsanar la escasez de información, Tuholske y sus colaboradores estudiaron los datos demográficos de poblaciones urbanas y rurales de todo el mundo. También examinaron el acceso de las poblaciones a distintos tipos de tratamiento de aguas residuales, así como las estadísticas nacionales de consumo de proteínas. Con ello determinaron la cantidad probable de nitrógeno contenido en los residuos humanos. A partir de los datos, los investigadores construyeron una red global que indicaba tanto los puntos de procedencia del nitrógeno y los patógenos como el método con que se trataban las aguas negras. Posteriormente combinaron la red con los límites cartográficos de las cuencas hidrográficas (áreas donde la escorrentía va a parar a un mismo cuerpo de agua, como un río) y con las ubicaciones de los arrecifes y las praderas marinas más vulnerables a la contaminación.

El equipo halló que, en todo el planeta, las aguas residuales vertidas en el mar contienen aproximadamente un 40% más de nitrógeno que la contaminación por escorrentía agrícola. La cifra pone de manifiesto que, si bien las aguas residuales son menos visibles, aportan un volumen significativo de contaminación por nutrientes. Además, los investigadores demostraron que el nitrógeno de las aguas negras llega a cerca del 58% de los arrecifes de coral de todo el mundo y al 88% de las praderas marinas. Ambos ecosistemas costeros constituyen importantes hábitats para la fauna y la flora, y pueden ayudar a mitigar el cambio climático mediante el secuestro de carbono.

El trabajo de Tuholske y sus colaboradores también evidencia que la contaminación por aguas residuales es un problema muy localizado. La mitad de las cuencas hidrográficas analizadas no vertían prácticamente ni nitrógeno ni patógenos en los océanos. Solo 25 cuencas —distribuidas en casi todos los continentes y extendidas a lo largo de varios países— aportaban alrededor del 46% del nitrógeno procedente de aguas negras. El mismo número de cuencas hidrográficas aportaba el 51% de los patógenos. Las principales fuentes de nitrógeno se hallaban en la cuenca del río Yangtsé, en China, que aportaba el 11% del total; el Nilo, en el norte de África; el Misisipi, en Estados Unidos; el Paraná, en Argentina; y el Danubio, en Europa.

Los investigadores señalan que no siempre existe una correlación entre las contribuciones de nitrógeno y de patógenos. Por ejemplo, hallaron que el río Brahmaputra, en Asia central y meridional, arrastra grandes cantidades de patógenos procedentes de aguas residuales, pero, en comparación con el río Yangtsé, el aporte de nitrógeno del Brahmaputra es mucho menor de lo que cabría esperar. Según los expertos, el motivo reside en el empleo de diferentes técnicas de tratamiento de aguas negras en ambas regiones.

Las conclusiones del estudio son «muy interesantes porque podemos empezar a localizar en qué puntos se vierten en el medio ambiente el nitrógeno y los patógenos procedentes de las aguas residuales», señala Lamb. «Lo cual permite colaborar a conservacionistas, gestores de aguas residuales y especialistas en saneamiento para emprender acciones que puedan reducir la cantidad de nitrógeno o patógenos que alcanzan el medio ambiente. Así podemos determinar con exactitud el problema y saber dónde invertir mejor el dinero».

Nikk Ogasa

Referencia: «Mapping global inputs and impacts from of human sewage in coastal ecosystems»; Cascade Tuholske et al. en PLOS One, 16(11), e0258898, 10 de noviembre de 2021.

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